门式钢架设计实例带计算书
门式刚架计算书
门式刚架计算书
项目编号: No.1项目名称: XXX项目
计算人: XXX设计师专业负责人: XXX总工
校核人: XXX设计师日期: 2017-12-08
目录
一. 设计依据 (3)
二. 计算软件信息 (3)
三. 结构计算简图 (3)
四. 结构计算信息 (3)
五. 结构基本信息 (4)
六. 荷载与效应组合 (6)
1. 各工况荷载表 (6)
2. 荷载效应组合表 (7)
七. 地震计算信息 (19)
1. 左地震 (19)
2. 右地震 (19)
八. 内力计算结果 (20)
1. 单工况内力 (20)
九. 节点位移 (22)
十. 构件设计结果 (23)
十一. 荷载与计算结果简图 (81)
1. 结构简图 (81)
2. 荷载简图 (83)
3. 应力比图 (90)
4. 内力图 (91)
5. 位移图 (106)
一. 设计依据
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012); 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010); 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015);
二. 计算软件信息
本工程计算软件为PKPM 钢结构设计软件(10版V3.2-2017年3月31日)。 计算日期为 2017年12月 8日13时41分 4秒。
三. 结构计算简图
四. 结构计算信息
结构类型: 门式刚架轻型房屋钢结构
设计规范: 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015)计算 结构重要性系数: 1.00 节点总数: 7 柱数: 4 梁数: 2
3d3s门式刚架结构计算书
2
7.4
12.8
75.0
10.5
6.4
-13.8
3
10.5
6.5
-13.8
14.5
-2.8
-35.9
4
14.5
-2.5
-35.9
17.7
-6.5
4.6
5
-13.9
-8.4
-73.1
-19.4
-8.4
0.0
6
11.0
-19.2
-67.2
7.8
-5.1
42.5
4
7
7.8
-4.9
42.5
3.8
10.0
-151.5
10
-12.9
76.1
193.6
-13.0
62.2
-16.1
11
-62.9
5.2
6.3
-62.9
8.8
-16.1
12
118.6
-23.9
-78.7
118.6
-23.9
0.0
13
-37.4
7.7
31.6
-37.4
11.5
0.0
14
12.9
25.6
52.1
12.9
25.6
-25.3
各工况下支座反力表(单位:kN、kN.m)
门式钢架课程设计计算书跨度12m柱距6m
门式钢架课程设计计算书跨度12m柱距6m
摘要:
1.引言
2.门式钢架结构概述
3.课程设计计算书内容
4.跨度和柱距的选定
5.结论
正文:
1.引言
门式钢架结构是一种常见的钢结构形式,广泛应用于工业厂房、仓库、桥梁等领域。在工程实践中,针对不同的工程需求,需要对门式钢架进行设计与计算,以确保其结构安全、稳定。本文旨在通过对门式钢架课程设计计算书的分析,为读者提供一个关于门式钢架结构设计的参考。
2.门式钢架结构概述
门式钢架结构是由柱、梁、桁架等构件组成的空间结构体系。它具有结构简单、施工方便、刚度大、抗震性能好等优点。根据工程需求,门式钢架的跨度和柱距等参数可以进行调整,以满足不同场地和使用要求。
3.课程设计计算书内容
课程设计计算书是针对门式钢架结构设计的一份详细说明书,主要包括以下内容:
(1) 设计依据:包括设计规范、标准、工程图纸等;
(2) 结构形式:描述门式钢架的结构形式、材料、尺寸等;
(3) 计算书:根据设计参数,进行结构计算、荷载分析、稳定性分析等,以验证结构安全性;
(4) 施工图:绘制门式钢架的施工图纸,包括柱、梁、桁架等的布置和尺寸;
(5) 质量验收:对门式钢架结构进行质量验收,确保工程质量达到设计要求。
4.跨度和柱距的选定
在门式钢架结构设计中,跨度和柱距是两个重要的参数。根据工程需求和设计规范,本文选取跨度为12m,柱距为6m 进行设计。这样的参数配置可以满足一般工程需求,同时有利于节约材料和降低工程成本。
5.结论
通过对门式钢架课程设计计算书的分析,本文提供了一个关于门式钢架结构设计的参考案例。在实际工程中,需要根据具体需求和设计规范,对门式钢架结构进行详细设计与计算,以确保工程安全、稳定。
门式刚架结构设计_例题
门式刚架结构设计
1 设计资料
单跨双坡门式刚架轻钢厂房长度60m ,柱距6m ,刚架跨度24m ,屋面坡度为1:10。刚架柱在柱高一半处设有侧向支撑。屋面采用双层压型钢板复合保温板,屋面檩条间距为3m,在每根檩条位置处都有隅撑与梁下翼缘相连。柱脚采用铰接柱脚。梁柱节点连接采用高强度螺栓连接(摩擦型),材质采用Q235B。
截面:梁为焊接等截面梁:H ‐600×300×8×12 翼缘为轧制边
柱为焊接工字形截面(变截面) H ‐(600‐300)×300×8×12 翼缘为轧制边 荷载条件(标准值):
雪荷载:0.402
m kN 基本风压:0.652m kN 积灰荷载:0.32m kN 屋面活荷载:0.502m kN
双层压型钢板复合保温板:0.202
m kN 檩条及支撑重:0.152
m kN
轻质墙面(包括墙骨架等):0.202
m kN 。
图1 刚架简图
2 荷载计算
(1) 恒载
刚架梁:双层压型钢板复合保温板:0.20×6=1.2 m kN
檩条及支撑重:0.15×6=0.9 m kN
梁自重: 0.92m kN
合计:刚架梁上荷载:3.02 m kN
柱:轻质墙面(包括墙骨架等):0.20×6=1.2 m kN
自重(取柱中间截面计算):0.828m kN
合计:2.028 m kN
(2) 活荷载
屋面活荷载标准值为0.502
m kN ,刚架受荷面积为24×6=1442m >602m ,所以屋面活荷载标准值取为0.302
m kN (规程3.2.2条) 。雪荷载为0.402
m kN ,计算时取屋面活荷载和雪荷载中的较大值,即取0.402
门式刚架厂房计算书
钢结构厂房计算书
1.设计资料
哈尔滨市某单层工业厂房,采用单跨双坡门式刚架,刚架跨度18m,柱距6m,柱高5.6m,屋面坡度1/10,地震设防烈度为6度。刚架平面布置如下图1.1所示,刚架形式及几何尺寸如下图1.2所示。屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板,考虑经济、制造和安装方便,檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢,间距为1.5米,钢材采用Q235钢,焊条采用E43型。
图1.1 刚架平面布置图
图1.2 刚架形式及几何尺寸
2.荷载计算
2.1荷载取值计算:
(1)屋盖永久荷载标准值(对水平投影面)
YX51—380—760型彩色压型钢板 0.15 2kN m 50 mm 厚保温玻璃棉板 0.05 2kN m PVC 铝箔及不锈钢丝网 0.02 2kN m 檩条及支撑 0.10 2kN m 刚架斜梁自重 0.15 2kN m 悬挂设备 0.20 2kN m 合计 0.67 2kN m (2)面可变荷载标准值 屋面活荷载:0.302m kN
雪荷载:基本雪压0S =0.452kN m 。对于单跨双坡屋面,屋面坡角α=54238''' ,z μ=1.0, 雪荷载标准值 :k S =z μ0S =1.0×0.452kN m =0.452kN m 。 取屋面活荷载和雪荷载中的较大值0.452kN m ,不考虑积灰荷载。 (3)轻质墙面及柱自重标准值(包括柱、墙骨架等) 0.52kN m
(4)风荷载标准值
基本风压:20m kN 58.055.005.1=⨯=ω;根据地面粗糙度列别为B 类,查得风荷载高度变化系数:当高度小于10m 时,按10m 高度处的数值采用,z μ=1.0。风荷载体型系数
钢结构门式钢架计算书
本科毕业论文(设计)(题目:六安某公司新建单层钢结构厂房)
本科毕业论文(设计)独创承诺书
本人按照毕业论文(设计)进度计划积极开展实验(调查)研究活动,实事求是地做好实验(调查)记录,所呈交的毕业论文(设计)是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中特别加以标注引用参考文献资料外,论文(设计)中所有数据均为自己研究成果,不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的工作已在论文中作了明确说明并表示谢意。
毕业论文(设计)作者签名:
日期:
摘要
本工程为六安某公司新建单层钢结构厂房。采用轻型门式刚架体系,轻型钢结构建筑质量轻,强度高,跨度大。钢结构建筑施工工期短,相应降低投资成本,经济实惠。
本设计就是对轻型钢结构的实际工程进行建筑、结构设计与计算。主要对承重结构进行了内力分析和内力组合,在此基础上确定梁柱截面,对梁柱作了弯剪压计算,验算其平面内外的稳定性;梁柱均采用Q235 钢,10.9 级摩擦型高强螺栓连接,局部焊接采用E43 型焊条,柱脚刚性连接,梁与柱节点也刚性连接;屋面和墙面维护采用双层彩色聚苯乙烯夹芯板;另外特别注重了支撑设置、拉条设置,避免了一些常见的拉条设计错误。
本次设计图纸部分有:厂房平面图,立面剖面及节点详图,刚架施工图,厂房檩条布置图,吊车梁施工图,支撑布置图,基础平面布置图。
关键词:门式刚架;轻型钢结构;内力分析;节点
Abstract
This works for a company in Lu'an new steel structure Single-layer workshop. The use of light portal frame system, the construction of light steel structure light weight, high strength, large-span, steel structure construction period short, lower investment costs, economic benefits.
门式钢架设计实例(带计算书)
门式钢架设计实例(带计算书)
门式刚架⼚房设计计
算书
门式刚架⼚房设计计算书
⼀、设计资料
该⼚房采⽤单跨双坡门式刚架,⼚房跨度21m ,长度90m ,柱距9m ,檐⾼7.5m ,屋⾯坡度1/10。刚架为等截⾯的梁、柱,柱脚为铰接。
材料采⽤Q235钢材,焊条采⽤E43型。
22750.6450/160/mm EPS mm N mm g mm ≥2y 屋⾯和墙⾯采⽤厚夹芯板,底⾯和外⾯⼆层采⽤厚镀锌彩板,锌板厚度为275/gm ;檩条采⽤⾼强镀锌冷弯薄壁卷边Z 形钢檩条,屈服强度f ,镀锌厚度为。(不考虑墙⾯⾃重)
⾃然条件:基本风压:20.5/O W KN m =,基本雪压20.3/KN m 地⾯粗糙度B 类
⼆、结构平⾯柱⽹及⽀撑布置
该⼚房长度90m ,跨度21m ,柱距9m ,共有11榀刚架,由于纵向温度区段不⼤于300m 、横向温度区段不⼤于150m ,因此不⽤设置伸缩缝。
檩条间距为1.5m 。⼚房长度>60m ,因此在⼚房第⼆开间和中部设置屋盖横向⽔平⽀撑;并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆;同时应该在与屋盖横向⽔平⽀撑相对应的柱间设置柱间⽀撑,由于柱⾼<柱距,因此柱间⽀撑不⽤分层布置。
(布置图详见施⼯图)三、荷载的计算
1、计算模型选取
取⼀榀刚架进⾏分析,柱脚采⽤铰接,刚架梁和柱采⽤等截⾯设计。⼚房檐⾼7.5m ,考虑到檩条和梁截⾯⾃⾝⾼度,近似取柱⾼为7.2m ;屋⾯坡度为1:10。
因此得到刚架计算模型:
2.荷载取值屋⾯⾃重:
屋⾯板:0.182/KN m 檩条⽀撑:0.152/KN m 横梁⾃重:0.152/KN m 总计:0.482/KN m 屋⾯雪荷载:0.32/KN m
门式钢架课程设计计算书跨度12m柱距6m
门式钢架课程设计计算书跨度12m柱距6m
摘要:
1.引言
2.门式钢架结构概述
3.计算书内容
4.跨度和柱距对结构的影响
5.结论
正文:
【引言】
随着我国建筑业的快速发展,门式钢架结构因其自重轻、施工方便、造价低等优点,被广泛应用于工业与民用建筑中。本课程设计旨在通过对门式钢架结构的计算和分析,掌握其设计方法和原理。本次设计的门式钢架结构跨度为12m,柱距为6m。
【门式钢架结构概述】
门式钢架结构是由柱、梁、桁架等构件组成的空间结构体系。它具有刚度大、抗震性能好、自重轻、施工方便等优点,广泛应用于大跨度结构中。门式钢架结构的设计主要包括柱、梁、桁架等构件的设计,需要考虑材料的性能、构件的尺寸和荷载的影响。
【计算书内容】
本次设计的门式钢架结构跨度为12m,柱距为6m。计算书主要包括以下内容:
1.结构形式及尺寸:根据设计要求,确定门式钢架结构的形式和尺寸,包括柱、梁、桁架等构件。
2.材料选择:根据结构的荷载和性能要求,选择合适的钢材。
3.构件计算:分别计算柱、梁、桁架等构件的内力,包括弯矩、剪力、轴力等。
4.构件稳定性和疲劳分析:根据构件的内力计算结果,分析构件的稳定性和疲劳性能,以保证结构安全可靠。
5.焊接和连接:分析焊接和连接的强度和刚度,确保结构在受力过程中不会出现失稳现象。
【跨度和柱距对结构的影响】
跨度和柱距是影响门式钢架结构性能的重要因素。跨度越大,结构的内力越大,对材料性能和构件稳定性的要求越高。柱距越小,结构的刚度越大,抗震性能越好。因此,在设计过程中需要综合考虑跨度和柱距的影响,选择合适的结构形式和尺寸。
门式刚架轻型钢结构手算设计
《钢结构厂房设计》计算书
1、工程情况:
厂房刚架跨度18m,刚架两端间距5m,中间间距6m,共10榀。钢架柱高5.2 m,屋面坡度1/5,屋面及墙板采用加760压型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板,芯板面板厚为
0.50mm,板厚为80mm,自重0.25 kN/m2,檩条为薄壁Z型钢,间距为1.5m,自重
0.05kN/m2。钢材采用Q345钢,焊条为E50型。抗震设防烈度为6度。
静载:为0.2 kN/m2;屋面活载:0.5 kN/m2 ;楼面活载:3 kN/m2 ;雪载:0.5 kN/m2;
风载:基本风压W0=0.3 kN/m2,地面粗糙度B类
图1.刚架简图
2、钢架的布置及类型
2.1钢架的布置
柱网及平面布置如图2:
图2.刚架平面布置图
3、屋面构件与支撑设置 3.1屋面板
根据保温隔热的要求及建筑外形设计要求,考虑施工方便选用760压型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板, 芯板面板厚为0.50mm ,板厚为80mm.。 3.2檩条
根据屋面板对檩条的要求,檩条间距采用 1.5m.按荷载采用冷弯薄壁C 型钢C180x70x20x3 ,跨中设拉条一道.
3.3屋面支撑与柱间支撑
为了保证厂房的强度,空间结构的稳定性,在厂房两端设置上弦横向水平支撑和下弦纵向水平支撑。 4、荷载计算
4.1 荷载取值计算(标准值): (1)屋面荷载 恒载:
屋面板(760压型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板); 0.252
/kN m
檩条及支撑: 0.152
/kN m 钢架横梁: 0.15 静载: 0.2
2
0.75/kN m ∑=
墙面及柱的自重 : 0.52
钢结构课程设计---门式刚架计算书
门式刚架计算书
1、设计资料 (1)厂房柱网布置
厂房为单跨双坡门式刚架(见图1-1)。长度90m ,柱距6m ,跨度18m ,门式刚架檐高9m ,屋面坡度为1:10。
图1-1 门式刚架简图 (2)材料选用
屋面材料:单层彩板。墙面材料:单层彩板。天沟:钢板天沟 (3)结构材料材质
钢材:235Q ,22215/,125/v f N mm f N mm == 基础混凝土:225,12.5/c C f N mm = (4)荷载(标准值)
Ⅰ静载:有吊顶(含附加荷载)0.52
kN m Ⅱ活载:
20.5/kN m
Ⅲ风载:基本风压200.35/W kN m =,地面粗糙度为B 类,风载体型系数按
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用。
确定Z 值: ①180.1 1.8,2z 3.6m m ⨯==
②0.40.49 3.6,2z 7.2H m m =⨯==
取较小值为3.6m ,根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》表
A.0.2-1注3,因柱距6 3.6m m >,故风荷载取中间值。 详见图1-2所示
图1-2 风荷载体型系数示意图(左风)
Ⅳ雪荷载:20.2/kN m (5)其它
本课程设计不考虑地震作用 2、荷载计算 (1)荷载取值
屋面静载:20.5/kN m 屋面活载:20.5/kN m 轻质墙面及柱自重(包括柱、墙骨架):20.5/kN mm
风荷载:基本风压20 1.050.350.37/W kN m ⨯==,按地面粗糙度为B 类; 以柱顶为准风压高度变化系数211.0,0.37/z w kN m μ==; 以屋顶为准风压高度变化系数221.0,0.37/z w kN m μ== (2)各部分作用荷载
门式刚架计算书
目录
2 荷载计算 0
2.1荷载取值计算 0
2。1。1 永久荷载标准值(对水平投影面) 0
2。1.2 可变荷载标准值 0
2。1.3 风荷载标准值 0
2.1.4 吊车资料 0
2.1。5 地震作用 (1)
2.2各部分作用的荷载标准值计算 (1)
3 内力计算 0
3.1在恒荷载作用下 (1)
3。2在活荷载作用下 (2)
3.3在风荷载作用下 (3)
3.4在吊车荷载作用下 (4)
3.5内力组合 (5)
4 刚架设计 (9)
4。1截面形式及尺寸初选 (9)
4.2构件验算 (9)
4.2。1 构件宽厚比验算 (10)
4.2.2 有效截面特性 (10)
4.2。3 刚架梁的验算 (13)
4。2.4 刚架柱验算 (14)
4。2。5 位移计算 (16)
4.3节点设计 (16)
4.3。1 梁柱节点设计 (16)
4.3。2 梁梁节点设计 (18)
4.3.3 刚接柱脚节点设计 (21)
5 吊车梁及牛腿设计 (23)
5。1吊车梁设计 (23)
5.2牛腿设计 (26)
6 其它构件设计 (29)
6.1隅撑设计 (29)
6.2檩条设计 (29)
6.2。1 基本资料 (29)
6.2.2 荷载及内力 (29)
6。2.3 截面选择及截面特性 (29)
6.2.4 强度计算 (31)
6。2.5 稳定性验算 (32)
6。3墙梁设计 (32)
6。3.1 基本资料 (32)
6。3.2 荷载计算 (32)
6.3.3 内力计算 (32)
6。3.4 强度计算 (32)
7 基础设计 (33)
7。1刚架柱下独立基础 (33)
7.1.1 地基承载力特征值和基础材料 (33)
门式钢架计算书
门式钢架车间设计计算书
************ PKPK计算*****************
1
一门式钢架计算
1设计主要依据:
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);
《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001);
《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002);
2总信息
结构类型: 门式刚架轻型房屋钢结构
设计规范: 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》计算
结构重要性系数: 1.00
节点总数: 9
柱数: 4
梁数: 4
支座约束数: 2
标准截面总数: 4
活荷载计算信息: 考虑活荷载不利布置
风荷载计算信息: 计算风荷载
钢材: Q345
梁柱自重计算信息: 柱梁自重都计算
恒载作用下柱的轴向变形: 考虑
梁柱自重计算增大系数: 1.20
基础计算信息: 不计算基础
梁刚度增大系数: 1.00
钢结构净截面面积与毛截面面积比: 0.85
门式刚架梁平面内的整体稳定性: 按压弯构件验算
钢结构受拉柱容许长细比: 300
钢结构受压柱容许长细比: 180
钢梁(恒+活)容许挠跨比: l / 180
柱顶容许水平位移/柱高: l / 60
抗震等级: 3(钢结构为考虑地震作用)
计算震型数: 3
地震烈度:6.00
场地土类别:Ⅱ类
附加重量节点数:0
设计地震分组:第一组
周期折减系数:0.80
地震力计算方法:振型分解法
结构阻尼比:0.050
2
按GB50011-2001 地震效应增大系数1.000
3 PKPM挠度及应力图显示
挠度图
应力图
4 计算数据输出
门式刚架设计实例
轻型门式刚架
——计算原理和
设计实例<9>
来源:发布时间:06-06 编辑:段文雁
二、设计实例一
1 设计资料
门式刚架车间柱网布置:长度60m;柱距6m;跨度18m。
刚架檐高:6m;屋面坡度1:10;屋面材料:夹心板;墙面材料:夹心板;天
沟:钢板天沟;基础混凝土标号为C25,fc= N/mm2;材质选用:Q235-B f=215
N/mm2 f=125 N/mm2。
2 荷载取值
静载:为kN/m2;活载:kN/m2 ;雪载:kN/m2;风载:基本风压W0= kN/m2,
地面粗糙度B类,风载体型系数如下图:
图3-41 风载体型系数示意图
3 荷载组合
(1). 恒载+ 活载
(2). 恒载+ 风载
(3). 恒载+ 活载+ × 风载
(4). 恒载+× 活载+ 风载
4 内力计算
(1)计算模型
图3-42 计算模型示意图
(2)工况荷载取用
恒载活载
左风右风
图3-43 刚架上的恒载、活载、风载示意图
各单元信息如下表:
表3-5 单元信息表
单元号截面名称长度(mm) 面积(mm2) 绕2轴惯性矩(x104mm4) 绕3轴惯性
矩(x104mm4)
1 Z250~450x160x8x10 5700 973974 8
2 L450x180x8x10 9045 7040 974 22728
3 L450x180x8x10 9045 7040 97
4 22728
表中:面积和惯性矩的上下行分别指小头和大头的值
图3-44 梁柱截面示意简图
(3)计算结果
刚架梁柱的M、N、Q见下图所示:
图3-45 恒载作用时的刚架M、N、Q图
门式刚架设计实例
轻型门式刚架
——计算原理
和设计实例
<9>
来源:gjg114. 发布时间:06-06 编辑:段文雁
二、设计实例一
1 设计资料
门式刚架车间柱网布置:长度60m;柱距6m;跨度18m。
刚架檐高:6m;屋面坡度1:10;屋面材料:夹心板;墙面材料:夹心板;天沟:钢板天沟;基础混凝土标号为C25,fc=12.5 N/mm2;材质选用:Q235-B f=215 N/mm2 f=125 N/mm2。
2 荷载取值
静载:为0.2 kN/m2;活载:0.5 kN/m2 ;雪载:0.2 kN/m2;风载:基本风压W0=0.55 kN/m2,地面粗糙度B类,风载体型系数如下图:
图3-41 风载体型系数示意图
3 荷载组合
(1). 1.2 恒载+ 1.4 活载
(2). 1.0 恒载+ 1.4 风载
(3). 1.2 恒载+ 1.4 活载+ 1.4×0.6 风载
(4). 1.2 恒载+1.4×0.7 活载+ 1.4 风载
4 力计算
(1)计算模型
图3-42 计算模型示意图
(2)工况荷载取用
恒载活载
左风右风
图3-43 刚架上的恒载、活载、风载示意图
各单元信息如下表:
表3-5 单元信息表
单元号截面名称长度(mm) 面积(mm2) 绕2轴惯性矩(x104mm4) 绕3轴惯性矩(x104mm4)
1 Z250~450x160x8x10 5700 54407040 973974 599822728
2 L450x180x8x10 9045 7040 974 22728
3 L450x180x8x10 9045 7040 97
4 22728
门式刚架厂房设计计算书
门式刚架厂房设计计算书
1、设计资料
某单层单跨轻钢门式刚架结构厂房,跨度为总长L=60m,柱距D,斜梁坡度i=1:12。根据工艺及建筑设计要求,确定车间为单层单跨轻钢门式铰接刚架结构。厂房所在地区场地属于Ⅱ类场地土,抗震设防烈度小于等于8度。钢材采用Q235钢,手工焊接,焊条E43。
长度L=60m,柱距D=5m,跨度B=18m,檐高H=9m,屋面坡度为i=1:12;屋面材料采用单层彩板或夹芯板;墙面材料使用单层彩板或夹芯板;天沟采用彩板天沟或钢板天沟;钢结构采用Q235;基础砼标号为C25。
恒载:无吊顶时0.35kN/m2 (不包括刚架自重)
活载:计算刚架时为0.5kN/m2, 计算檩条时为0.8kN/m2;
风载:基本风压按学生家乡所在地查表计算,地面粗糙度按C类;
雪载:基本雪压按学生家乡所在地查表计算。
柱顶水平位移:H/60,横梁挠度:仅支承压型钢板屋面和冷弯型钢檩条时:L/180;有吊顶时:L/240
设计内容
1)梁、柱截面设计,
2)梁、柱连接节点设计;
3)屋面梁拼接节点设计。
2、结构平面柱网及支撑布置
厂房长度=60m,因此在厂房第一开间和中部设置屋盖横向水平支撑;并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆;同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑。
3、荷载计算
3.1 计算模型选取
取一榀刚架进行分析,柱脚采用铰接,刚架梁和柱采用变截面设计。厂房檐高9m,考虑到檩条和梁截面自身高度,近似取柱高为9m;屋面坡度为1:12。
因此得到刚架计算模型:(以中间跨为研究对象)
18000
门式刚架计算书
目录
2 荷载计算................................................... 错误!未定义书签。2.1荷载取值计算.......................................... 错误!未定义书签。
永久荷载标准值(对水平投影面).......................... 错误!未定义书签。
可变荷载标准值.......................................... 错误!未定义书签。
风荷载标准值............................................ 错误!未定义书签。
吊车资料................................................ 错误!未定义书签。
地震作用................................................ 错误!未定义书签。
各部分作用的荷载标准值计算................................ 错误!未定义书签。
3 内力计算................................................... 错误!未定义书签。
在恒荷载作用下............................................ 错误!未定义书签。
在活荷载作用下............................................ 错误!未定义书签。
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门式刚架厂房设计计
算书
门式刚架厂房设计计算书
一、设计资料
该厂房采用单跨双坡门式刚架,厂房跨度21m ,长度90m ,柱距9m ,檐高7.5m ,屋面坡度1/10。刚架为等截面的梁、柱,柱脚为铰接。
材料采用Q235钢材,焊条采用E43型。
22750.6450/160/mm EPS mm N mm g mm ≥2y 屋面和墙面采用厚夹芯板,底面和外面二层采用厚镀锌彩板,锌板厚度为275/gm ;檩条采用高强镀锌冷弯薄壁卷边Z 形钢檩条,屈服强度f ,镀锌厚度为。(不考虑墙面自重)
自然条件:基本风压:20.5/O W KN m =,基本雪压20.3/KN m 地面粗糙度B 类
二、结构平面柱网及支撑布置
该厂房长度90m ,跨度21m ,柱距9m ,共有11榀刚架,由于纵向温度区段不大于300m 、横向温度区段不大于150m ,因此不用设置伸缩缝。
檩条间距为1.5m 。
厂房长度>60m ,因此在厂房第二开间和中部设置屋盖横向水平支撑;并在屋盖相应部位设置檩条、斜拉条、拉条和撑杆;同时应该在与屋盖横向水平支撑相对应的柱间设置柱间支撑,由于柱高<柱距,因此柱间支撑不用分层布置。
(布置图详见施工图) 三、荷载的计算 1、 计算模型选取
取一榀刚架进行分析,柱脚采用铰接,刚架梁和柱采用等截面设计。厂房檐高7.5m ,考虑到檩条和梁截面自身高度,近似取柱高为7.2m ;屋面坡度为1:10。 因此得到刚架计算模型:
2.荷载取值 屋面自重:
屋面板:0.182/KN m 檩条支撑:0.152/KN m 横梁自重:0.152/KN m 总计:0.482/KN m 屋面雪荷载:0.32/KN m
屋面活荷载:0.52/KN m (与雪荷载不同时考虑) 柱自重:0.352/KN m
风载:基本风压200.5/W kN m = 3.各部分作用荷载: (1)屋面荷载: 标准值: 1
0.489 4.30/cos KN M θ
⨯
⨯= 柱身恒载:0.359 3.15/KN M ⨯=
kn/m
(2)屋面活载
屋面雪荷载小于屋面活荷载,取活荷载1
0.509 4.50/cos KN M θ
⨯
⨯=
(3)风荷载
010 1.0k z s z s h m ωμμωμμ=≤ 以风左吹为例计算,风右吹同理计算:根据公式计算:根据查表,取,根据门式刚架的设计规范,
取下图:
(地面粗糙度B 类)
风载体形系数示意图
2122231.00.250.50.125/0.1259 1.125/1.0 1.00.50.50/0.509 4.5/1.00.550.50.275/0.2759 2.475/1.00.650kN m q kN m kN m q kN m kN m q kN m ωωωω∴=⨯⨯==⨯==-⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯=-=-⨯=-=-⨯⨯k k k k 迎风面 侧面, 屋顶, 背风面 侧面, 屋顶24.50.325/0.3259 2.925/kN m q kN m =-=-⨯=-,荷载如下图:
4.内力计算:
(1)截面形式及尺寸初选: 梁柱都采用焊接的H 型钢
68⨯⨯⨯:梁的截面高度h 一般取(1/301/45)l,故取梁截面高度为600mm ;暂取H600300,截面尺寸见图所示柱的截面采用与梁相同
866861252
2.0610947210 1.9510, 2.06105201010 1.0710x EA kn EI kn m --=⨯⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯•(2)截面内力:
根据各个计算简图,用结构力学求解器计算,得结构在各种荷载作用下的内
力图如下:
计算
项目
计算简图及内力值(M、N、Q) 备注
恒
载
作
用
恒载下弯矩
恒载下剪力
恒载下轴力(忽略柱自重)
弯矩图
剪力图
“+”
→
轴力图
(拉为
正,压为
负)
活
荷
载
作
用
活荷载(标准值) 弯矩图
弯矩图
活
荷
载
作
用
活荷载(标准值)剪力图
活荷载(标准值)轴力图
剪力图
“+”
→
轴力图
(拉为
正,压为
负)
风荷载作用
风荷载(标准值)弯矩图
.
风荷载(标准值)剪力图
风荷载(标准值)轴力图
弯矩图
剪力图
“+”
→
(3)内力组合(由于恒载和活载关于结构竖向对称,因而风荷载只要考虑一个方向作用,风荷载只引起剪力不同,而剪力不起控制作用)
按承载能力极限状态进行内力分析,需要进行以下可能的组合:
① 1.2*恒载效应+1.4*活载效应
② 1.2*恒载效应+1.4*风载效应
③ 1.2*恒载效应+1.4*0.85*{活载效应+风载效应}
取四个控制截面:如下图:
各情况作用下的截面内力
内力组合值
4.截面验算
控制内力组合项目有:
① +M max 与相应的N ,V(以最大正弯矩控制) ② -M max 与相应的N ,V(以最大负弯矩控制) ③ N max 与相应的M ,V(以最大轴力控制) ④ N min 与相应的M ,V(以最小轴力控制) 所以以上内力组合值,各截面的控制内力为:
1-1截面的控制内力为0120.5848.45M N KN Q KN ==-=-,,
2-2截面的控制内力为335.33120.5848.45M KN M N KN Q KN =-•=-=-,, 3-3截面的控制内力为335.3364.30115.40M KN M N KN Q KN =-•=-=,, 4-4截面的控制内力为246.7857.82 5.79M KN M N KN Q KN =•=-=,, A :刚架柱验算:取2-2截面内力 平面内长度计算系数:
00010.5
20.45 1.4620.45 1.46 2.667.2
7.2 2.6619.1x R R l K I H H M
μμ=+==∴=+⨯==⨯=c I ,其中K=
,,,